Titaan on "eriline" peamiselt seetõttu, et see ühendab endas haruldasi omadusi: see onkerge, tugev, väga korrosioonikindel-, ning paljudes meditsiinilistes ja tööstuslikes kontekstides on see samutiväga usaldusväärne ja bioühilduv. Kuid see pole maagia,{1}}selle eriline maine tuleneb titaani toimivusestnõudlikes keskkondadesja kuidas selle pinnakeemia käitub.
1) Suur pealkiri: suur tugevus-kuni -kaaluni
Võrreldes terasega on titaan tavaliseltpalju kergemsamas pakkudestugev mehaaniline jõudlus. See tugevuse-ja-massi suhe on põhjus, miks titaani kasutatakse laialdaselt:
kosmosetööstuse struktuurid (kus iga kilogramm on oluline),
suure jõudlusega{0}}tehnilised komponendid,
rakendused, kus tuleb saavutada nii tugevuse kui ka kaalu kokkuhoid.
Tööstuses on see oluline, kuna disainerid võivad mõnikord vähendada kogumassi, täites samal ajal tugevuse, jäikuse ja vastupidavuse eesmärke,{0}}mille tulemuseks on parem kütusesäästlikkus või kandevõime.
2) Korrosioonikindlus, mida võite usaldada
Titaan on kuulus oma korrosioonikindluse poolest paljudes karmides keskkondades. Peamine mehhanism on see, et titaan moodustab aõhuke, stabiilne oksiidikihtselle pinnal. See passiivne kiht aitab kaitsta metalli edasise riknemise eest järgmistes tingimustes:
kokkupuude mere-/sooveveega,
paljud keemilise töötlemise keskkonnad,
vedelikud, kus teised metallid võivad kiiremini süveneda, roostetada või laguneda.
See ei ole absoluutne -korrosioonikäitumine, mis sõltub sulami klassist, pinna seisundist ja konkreetsest keemilisest keskkonnast,-kuid titaan on laialdaselt valitud, kuna see toimib hästi seal, kus korrosioon on suur oht.
3) Suur väsimus- ja vastupidavuspotentsiaal (õigesti konstrueeritud)
Titaan võib pakkuda suurepärastväsimuskindlus, eriti kosmose- ja meditsiiniliste implantaatide kontekstis, kus osad kogevad aastate jooksul korduvat laadimist. Tavaliselt saavutavad insenerid parimad tulemused, valides õige titaanisulam ning kontrollides kuumtöötlust, pinnaviimistlust ja disaini detaile (teravad nurgad, kehv keevisõmbluse kvaliteet ja pinnadefektid võivad väsimisaega oluliselt mõjutada).
Nii et "eriline" ei ole ainult materjal,{0}} vaid viis, kuidas titaani saab toota ja töödelda, et tagada pikk kasutusiga.
4) Biosobivus ja meditsiinilise -kvaliteediga pinnakäitumine
Titaani kasutatakse tavaliselt meditsiini- ja hambaimplantaatides (nt hambaimplantaadid, puusa- ja põlveliigese komponendid, luu{2}}ankurdusseadmed). Selle oksiidikiht on üldiselt soodne kõrvaltoimete vähendamiseks ja paljud titaanimplantaadid tuginevad sellelepinnatöötlused(nagu poorsed katted või spetsiifiline karedus), et toetada kudede integreerimist.
Tööstuses muudab see titaani väärtuslikuks mitte ainult sellepärast, et see on "mitte{0}}toksiline", vaid seetõttu, et seda saab valmistadapikaajaline{0}}kontakt inimkehaga.
5) Soojus- ja temperatuurinäitajad (eriti sulamite puhul)
Mõned titaanisulamid säilitavad kasuliku tugevuse kõrgemal temperatuuril paremini kui paljud alumiiniumsulamid. Sellepärast ilmub titaan järgmistes kohtades:
reaktiivmootorite osad,
kõrge{0}}temperatuurilised kosmosekomponendid,
jõudlusega heitgaasi/mootoriga{0}}seotud rakendused (olenevalt tasemest ja töötingimustest).
Jällegi, sulami valik ja kuumtöötlemine{0}}puhas titaan käitub teisiti kui kõrge{1}}sulamiga titaansüsteemid, nagu Ti-6Al-4V.
6) See on ka "eriline" tootmisprobleemide tõttu
Suur osa tajutavast väärtusest tuleneb sellest, kui raske on titaaniga töötada. Titaan võib olla:
raskem lõikeriistadele (töötlemise kulumine),
tundlikum keevitussaaste suhtes (hapniku/lämmastiku omastamine võib omadusi vähendada),
nõudlikumad kvaliteedikontrolli ja sertifitseerimise osas.
Kuna tootmine on keerulisem, vajavad titaanist osad sageli spetsiaalseid protsesse (keevitusprotseduurid, mittepurustavad testid, ranged standardid). Raskused kipuvad suurendama kulusid,-kuid see tähendab ka seda, et titaan võib korralikult konstrueeritud-tulemusi saavutada.
7) Kiire tegelikkuse kontroll: titaanil on kompromisse-
Et olla täiesti täpne: titaan ei ole üldiselt "parim" metall.
See võib ollakallisvõrreldes terase ja paljude alumiiniumiklassidega.
Selle valmistamine ja töötlemine võib olla keeruline.
Sõltuvalt keskkonnast võib titaan siiski kuluda, pragukorrosiooni või galvaanilise korrosiooniga seotud probleeme, kui see on seotud teiste metallidega (disain peab seda käsitlema).
Alumine rida
Titaan on eriline, kuna see ühendab ainulaadseltkerge tugevus, suurepärane korrosioonikindlus, tugev väsimus/vastupidavuspotentsiaaljabiosobivus, samas pakkudeshea kõrge{0}}temperatuuri võimeteatud sulamites. Selle eriline maine on teenitud tööstusharudes, kus usaldusväärsus rasketes tingimustes on olulisem kui odav.
